Бактерии помогут химикам из России удешевить производство аммиака

Бактерии помогут химикам из России удешевить производство аммиака

МОСКВА, 15 мар – РИА Новости. Химики из МГУ и Института проблем химической физики РАН «подсмотрели» более эффективный и безопасный способ превращения азота в аммиак, проследив за тем, как это делают азотофиксирующие бактерии, говорится  в статье, опубликованной в журнале Inorganic Chemistry.

Аммиак, наряду с угарным газом, метаном и простейшими органическими соединениями, является ключевым компонентом практически всех современных производственных цепочек. Залежи аммиака в природе практически не встречаются, из-за чего промышленники вынуждены получать его искусственным путем, расщепляя молекулы атмосферного азота.

Несмотря на все попытки ученых придумать новые способы превращения азота в метан, мировой химпром до сих пор производит его, используя реакцию и технологии, открытые и созданные Фрицом Габером и Карлом Бошем в начале 20 века. Они обнаружили, что аммиак можно получить, прокачивая смесь азота и водорода, нагретую до высоких температур и сжатую до сверхвысоких давлений, через катализатор на базе железа.

Осуществление этой реакции, как объясняют Николай Киреев, химик из МГУ имени М.В. Ломоносова, и его коллеги, требует огромных количеств энергии – сегодня мир тратит примерно 1% от общего объема производимого электричества на синтез аммиака. Поэтому ученые достаточно давно пытаются найти ей замену, изучая то, как осуществляют эту реакцию бактерии.

Российских ученых, как отмечает Киреев, в данном случае интересовало то, как микробам удается избегать формирования химических связей между атомами катализатора, расщепляющего азот, и атомами водорода, что характерно для реакции Габера и делает ее небезопасной и дорогой с энергетической точки зрения.

Изучая ферменты, преобразующие азот в аммиак в клетках бактерий, ученые обратили внимание на одну общую их черту – их центр содержал в себе большое количество  «хвостов» аминокислот, имеющих слабые кислотные свойства. Эти молекулы, как показали дальнейшие эксперименты, заставляли ионы водорода формировать связи не с атомами металла, а с расщепляемым азотом.

Руководствуясь этой идеей, отечественные химики синтезировали принципиально новый катализатор, соединение вольфрама, двух молекул азота и двух органических «хвостов», который обладал подобными свойствами, и успешно проверили его работу на практике.

Как надеются ученые, дальнейшие эксперименты и оптимизация этого соединения помогут создать более дешевую и безопасную технологию производства метана, чем открытие химиков начала 20 века.

16:00
105
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Читайте также
Правоохранители установили личность стрелявшего в центре Страсбурга
Полиции удалось установить личность преступника, открывшего стрельбу в центре Страсбурга во Франции вечером во вторник, 11 декабря. В результате стрельбы пог...
Страсбурский стрелок вступил в бой с военными
В Страсбурге снова слышны выстрелы: военные начали перестрелку с человеком, который ранее открыл огонь по прохожим рядом с рождественской ярмаркой.
Здания Европарламента в Страсбурге закрыты из-за стрельбы в центре города
После стрельбы в центре Страсбурга во Франции был закрыт Европейский парламент, а его персонал и депутаты укрылись внутри. Об этом СМИ сообщил официальный пр...
В московском кафе застрелен человек
В кафе "Райская трапеза" на Ленинском проспекте (юго-восток Москвы) найдено тело мужчины с огнестрельными ранами.
Часть январской пенсии россияне получат досрочно
Часть январской пенсии россиянам выплатят досрочно, сообщила вице-премьер Татьяна Голикова на расширенном заседании правления Пенсионного фонда России. В дек...
Космонавты добрались до отверстия в обшивке "Союза"
Олег Кононенко и Сергей Прокопьев добрались до отверстия в обшивке корабля "Союз". Чтобы сделать это, им пришлось провернуть уникальную в своем роде и первую...